ABSTRACT:

An experimental study has been undertaken to investigate laboratory verification of the Kaiser effect in rock under different environmental conditions - air dry, saturated in distilled water at different elapsed time after application of the previous stress. The previous stress was applied to a rock specimen, West Australian granite or Gosford sandstone, under uniaxial or triaxial compressive loading. The paper describes some factors influencing on the recollection of the maximum previous stress - elapsed time, water and confining pressure, and suggests the technique to accurately evaluate the previous stress by using the AE signatures in cyclic reloadings of the previously stressed rock. The results of in situ vertical stresses estimated from drilled core rock is also described to show the applicability of the technique to in situ stress measurement.

RESUME:

Une etude experimentale a ete realise pour verifier en laboratoire I'effet de Kaiser sur des ruches surmises à diverse conditions - air sec, satire en eau distiller à different intervallic de temps après application dune constraint resalable. La constraint resalable a ete applique sur un specimen de roche, un granite d' Australia Occidental our un gores de Gosford, en compression uniaxiale our triaxiale. L'article donne une description de quelques uns des facteurs influançant la recuperation de la constraint resalable maximale - Intervalle de temps, pression d'eau et de confinement, et propose des techniques d'evaluation precise de la constraint originelle en utilisant les signatures AE dans les cycles de remise en charge des ruches prealablement surmises à contraintes. Par ailleurs, les resultats de I' estimation de contraintes verticales in-situ obtenues sur des carottes de sondages sont egalement decrits pour montrer les possibilites de mise en aeuvre de cette technique dans la mesure in-situ des contraintes.

ZUSAMMENFASSUNG:

Es ist eine experimentelle Untersuchung durchgefuehrt worden, um Laborbestatigung des Kaiser-Effeckts in Fels unter vershiedenen Umweltbedingungen - trocken in Luft, gesattigt in destilliertem Wasser nach vershiedenen Verweilzeiten nach Anwendung vorhergehender Spannung - durchzufuehren. Vorhergehende Spannung wurde auf Felsproben von west-australischem Granit bzw. Gosford-Sandstein unter einachsiger oder dreiachsiger kompressiver Belastung durchgefuehrt. Die Studie beschreibt einige Faktoren, welche die Erinnerung an die maximale vorhergehende Spannung - verstrichene Zeit, Wasser und begrenzenden Druck beeinflussen, und sie schlagt ein Verfahren fuer genaue Bewertung der vorhergehenden Spannung durch Verwendung der AE-Signaturen in zyklischen Neubelastungen des vorher belasteten Felsens. Die Ergebnisse vonVertikalspannungen an Ort und Stelle, geschatzt von gebohrtem Felskern, werden auch beschrieben, um die Anwendbarkeit des Verfahrens auf Spannungsmessung an Ort und Stelle zu zeigen.

1. INTRODUCTION

A knowledge of the magnitude and directions of the in situ and induced stresses in a rock mass is an essential concern in underground excavation design. Reliable evaluation of in situ stress is an important step in the analysis and design of underground excavations, particularly for evaluating the stability of underground structures to prevent failure or collapse of underground openings. Although a number of techniques have been proposed and developed to determine in situ stress, the determination of in situ stress is not an easy task and all suffer from deficiencies and limitations. The main deficiency of established techniques such as over coring method or hydraulic fracturing method is that they are usually expensive and time consuming. Other shortcomings of the techniques are that they are deficient for measuring the in situ stress at depth in remote regions which are hard to access from boreholes or mine workings.

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